美国电力市场那些事（二十一）

一、引言

电力市场概念在20世纪80年代由Schweppe提出后,引起各国重视。为了提高各自国家电力系统的运行效率,降低用电价格,各国分别建立起不同模式的电力市场。其中,英国建立了以Pool为核心的电力交易体系;美国加州建立了以短期交易为中心的交易体系;美国PJM建立了包括长期合约以及Pool模型为核心的交易体系;澳大利亚建立了包括批发市场和零售市场的电力市场结构。

从20世纪70年代始,世界各国相继对电力行业进行了改革。随着电力改革的进行,各种风险相继出现,为了提供相应的风险管理工具降低经营风险,美国1996年3月诞生了最初的两份电力期货合约。1996年4月,电力期权合约交易也随之出现。这些电力期货合约的交易和与之相关的期权合约的发展十分迅速,交易量持续增长。纵观全球期货市场,共有四家期货交易所推出了电力期货,他们分别是纽约商品期货交易所(NYMEX)、伦敦国际石油交易所(IPE)、芝加哥期货交易所(CBOT)和澳大利亚股票交易所(ASX)。美国是世界上最大的电力生产和消费国,其电力期货市场最为发达。电力期货和电力期权的价格发现功能为美国等国家的电力工业提供了较好的风险管理工具,降低了因现货市场电价高度波动带来的经营风险。

中国是电力生产、消费的大国,随着国民经济持续增长,电力需求不断加大以及电力体制的结构性矛盾将导致供需形势日益严峻。针对电力市场出现的问题,中国电力市场化改革进程正在逐步推进。目前,中国电力市场化改革迈出了实质性步伐,厂网分离已经基本完成,竞价上网正在积极探索之中。电力市场化改革解决了部分存在的问题,但是全国电力供需局部地区、局部时段缺电的情况依然存在,煤电衔接、电价改革、电源与电网的协调等仍是行业发展需要进一步解决的问题。特别是我国能源结构分布与电力市场需求的不均衡性,南北温差与东西时差的差异性,电源结构调整与环保要求的提高,都使得电力企业面临的风险和困难日趋严重。而期货市场具有规避风险和发现价格的功能,可以指导企业的生产经营活动,优化资源配置。建立电力期货市场对解决我国电力工业发展的一系列问题有着积极的作用,尤其对推动电力市场化改革具有积极的意义。

因此,本文目的是借助国外成熟的电力期货发展的经验;实证研究国外电力期货功能发挥,及价格发现情况,对中国未来发展电力期货提供重要的实证支撑,具有一定的意义。

二、国内外研究文献回顾

自期货市场产生以来,期货市场与现货市场之间的运行效率一直都是监管当局、套期保值者和投资者十分关心的问题。通过对期货市场与现货市场之间的内在关系研究,可以揭示期货市场的运行效率。如果期货市场的运行是有效的,具有良好的价格发现功能,则期货市场与现货市场对新信息的反应将较为接近,期货价格与现货价格的运动方向将基本一致,期货价格与现货价格之间应存在长期均衡关系。

我国期货市场已经运行了十余年了,由于与国外上百年的探讨还有很大差距,因此,我国学者没有在期货价格理论上提出什么理论,而是在国外比较经典的理论和实证研究的基础上,对我国期货市场上的不同期货品种的价格发现功能做了很多的研究,但主要集中在铜和大豆上,其他品种的研究相对较少。

华仁海(2002)、高辉(2004)、徐信忠(2005)等学者分别对铜、铝、橡胶期货市场的价格发现功能的进行了实证分析,采用的数据多为日数据;王骏、张宗成(2005)、高辉(2005)、刘庆富

(2006)、张金清(2006)、夏天、程细玉(2006)、王健、黄祖辉(2006)、李慧茹(2006)、等学者分别对黄豆、硬麦、大豆、豆粕、小麦、棉花期货市场的价格发现功能进行了实证分析,采用的数据多为周数据。

由于期货市场与现货市场之间的价格发现和波动溢出效应能够有效反应期货市场的运行效率,因此,已有很多国内外学者对其进行了研究。Garbade和Silber(1983)建立了期货价格与现货价格之间的相互关系模型,通过考察前一期基差的变动对后一期期货价格与现货价格变动的影响来刻画期货价格与现货价格在价格发现功能中作用的大小。EngleGranger(1987)以及Johansen和Juselius(1988)提出的协整模型为研究非平衡经济变量均衡关系提供了全新的方法,该方法在期货价格与现货价格之间的动态关系研究中得到了广泛应用。如Lai(1991)、Ghosh(1995)、Fortenbery和Zapata(1993)、Kavussanos和Nomikos、Haigh(2000)等利用协整方法对期货价格与现货价格之间的相互关系进行了实证检验,研究结果显示:大多数期货品种的期货价格与现货价格之间存在协整关系,但某些期货品种的期货价格与现货价格之间不存在协整关系。Hasbrouck(1995)则在协整模型的基础上,进一步将长期作用部分的总方差进行了分解,计算出每个因子对总方差的贡献,由此识别期货市场与现货市场之间在价格发现功能中作用的大小。

电力期货由于其特殊性,研究文献相对较少。由于国内电力衍生品缺失,对电力衍生品功能研究文献不多,主要集中在对国外电力期货功能研究上面。

国内主要文献如:周浩、陈建华(2003)通过对美国加州电力市场相关数据的试算,说明电力期货的引入可以有效地降低电力市场的价格风险。结合中国的具体情况讨论电力期货在中国的今后发展,可以预见,随着中国电力市场的逐步建立和发展,中国将来也必然会引入电力期货。谭忠富、赵娟(2005)介绍了发达国家电力交易中采用的合约形式以及电力交易远期合约、期货合约的优化模型,并介绍了远期合约和期货合约在电网企业价格风险规避中的应用。史晋川和杜立民(2007)通过构建模型研究了电力市场期货合约对发电厂商合谋行为的影响。结论显示,长期期货合约可以降低厂商之间默契合谋的可能性。

国外主要文献如:Allaz和Vila(1993)利用寡头古诺竞争模型(A-V模型),证明,期货合约的存在提高了整个电力行业的产出,降低了现货市场的价格。Powell(1993)在A-V模型的基础上,将风险规避引入买方,不管发电厂商是古诺竞争还是合谋的,期货合约都将提高发电量,降低现货市场价格。因此,期货合约是控制发电厂商市场动力的有效工具。Green(1999)在供给函数均衡的框架下,利用线形供给函数和边际成本的双寡头供给函数竞争模型,研究了期货合约对电力市场竞争的影响。DengSJ(1999)对电价的跳跃、尖峰、均值回复等特性进行了系统分析,并首先采用一个仿射跳跃扩散过程来描述电价变化的这些特性,通过变换分析技术建立了电力远期和期权合约的定价模型,并用期权工具上进行了电力资产的价值评估研究。MattDavison(2002)提出了一种新的随机电价模型———切换模型(switchingmodel)。该模型与其它模型不同之处在于它综合考虑了电力市场中影响电价的实际因素(如需求、发电容量等)。作者着重与对尖峰负荷的描述并运用该模型对电力期权的定价问题进行了研究。

RobertAColins(2002)紧紧抓住电力不可储存的特性,研究了电力期货套期保值的基差问题,分析了利用期货对电力交易进行风险管理的特殊困难,提出了一种改进的电力期货的结算方法,即在交割期间以市场现货电价为指数,以指数交割结算的方法。EvaTanlapco(2002)在美国四个电力现货市场历史统计数据基础上,分析比较了直接套期保值与交叉套期保值两种策略在降低保值头寸价值风险(即减小标准差)的效果。KaranBh-anot(2002)分析了用户电力消费的不确定性对其所购买的电力期权价值的影响。文章用蒙特卡罗模拟方法分析表明,消费量的不确定性将会降低期权合约的价值。Bushnell(2005)将A-V模型扩展到任意数量发电厂商和递增边际成本的情况,通过对美国加州、新英格兰州和PJM电力市场1999-2000年的经验研究,发现期货合约的引入相当于增加了电力需求的弹性,从而有助于减少企业的市场力。ChloeLeCoq和Orzen(2004)则用实验的方法研究了期货合约是否以及在多大程度上促进了竞争、提高了效率。ChloeLeCoq(2004)考察了电力市场长期期权合约(如单边差价合约)对发电厂商之间合谋行为的影响。研究表明,长期期权合约的存在使得发电厂商之间合谋的激励更强(与没有期权和约的情况相比),从而合谋更可能发生。与ChloeLeCoq(2004)不同,Liski和Nontero(2005)研究了短期期货合约对发电厂商之间合谋的影响。在他们的模型中,期货合约市场和现货市场交替进行,且合约价格固定。但是他们的研究提出了相似的结论,即无论是价格竞争还是产量竞争,期货合约都使得发电厂商之间更容易发生合谋。

综上,现有的国内外有关期货价格发现等功能研究的文献主要集中在商品期货上面,对电力期货研究文献较少,关于电力远期合约的理论研究主要集中在两方面,即带有期权思想的可选择电力远期合约的风险建模研究,以及电力合同市场中的博弈行为及其对现货市场的影响机制研究。远期合约市场对现货市场的影响机制研究主要是针对追求各自利益的多个相互竞争的不同发电商,研究其在合约市场中的竞争行为及其对现货市场的影响机制,特别是对其竞标策略及市场力的影响。关于电力期货合约的研究主要集中在电力套期保值的方法、特点以及电力期货的价格方面。鉴于国内外研究的现状,本课题借助国内外研究的成果,从计量模型角度,基于协整的计量方法,重点对美国开展电力期货交易的比较成熟的PJM市场进行电力期货作实证建模研究,得到相关重要的结论。

延伸阅读：

国外典型电力市场之美国电力市场专题（二十）